第一章 化学反应的热效应（单元测试卷）
一、选择题(本题共13小题,每小题4分,共52分。在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求)
1.下列说法中正确的是( )。
A.书写热化学方程式时,只要在化学方程式的右端写上热量的符号和数值即可
B.凡是在加热或点燃条件下进行的反应都是吸热反应
C.表明反应所放出或吸收热量的化学方程式叫做热化学方程式
D.氢气在氧气中燃烧生成H2O(g)的热化学方程式是2H2(g)+O2(g)2H2O(g) ΔH=－483.6 kJ
2.下列关于化学反应与能量变化的说法正确的是( )。
A.放热反应的发生无需任何条件 B.化学键的断裂和形成与反应放热和吸热无关
C.化学反应过程都伴随着能量的变化 D.硫酸与NaOH的反应是吸热反应
3.下列说法中正确的是( )。
A.在化学反应中,发生物质变化的同时不一定发生能量变化
B.ΔH>0的反应是放热反应,ΔH<0的反应是吸热反应
C.同一个化学反应,不论其方程式中各物质的化学计量数如何变化,ΔH均相同
D.化学反应中生成物的总焓大于反应物的总焓时,ΔH>0
4.下列热化学方程式中ΔH的数值表示物质燃烧热的是( )。
A.CH4(g)+O2(g)2H2O(l)+CO(g) ΔH B.H2(g)+Cl2(g)2HCl(g) ΔH
C.C6H12O6(s)+6O2(g)6CO2(g)+6H2O(l) ΔH D.2CO(g)+O2(g)2CO2(g) ΔH
5.已知:①2CO(g)+O2(g)2CO2(g) ΔH=－566 kJ·mol-1
②N2(g)+O2(g)2NO(g) ΔH=+180 kJ·mol-1
则反应2CO(g)+2NO(g)N2(g)+2CO2(g)的ΔH是( )。
A.－386 kJ·mol-1 B.+386 kJ·mol-1
C.－746 kJ·mol-1 D.+746 kJ·mol-1
6.下列对化学反应的认识错误的是( )。
A.会引起化学键的变化 B.会产生新的物质
C.必然引起物质状态的变化 D.必然伴随着能量变化
7.下列反应中,属于氧化还原反应同时又是吸热反应的是( )。
A.Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl反应 B.铝与稀盐酸反应
C.灼热的炭与水蒸气生成一氧化碳和氢气的反应 D.煤与O2的燃烧反应
8.已知热化学方程式2H2(g)+O2(g)2H2O(l) ΔH1=-571.6 kJ·mol-1,则关于热化学方程式2H2O(l)2H2(g)+O2(g) ΔH2的说法正确的是( )。
A.热化学方程式中化学计量数既可表示分子个数又可表示物质的量
B.该反应ΔH2>0
C.该反应ΔH2=-571.6 kJ·mol-1
D.该反应与上述反应属于可逆反应
9.0.5 mol CH4完全燃烧生成CO2和液态水时放出445.15 kJ的热量,则下列热化学方程式中正确的是( )。
A.2CH4(g)+4O2(g)2CO2(g)+4H2O(l) ΔH=+890.3 kJ·mol-1
B.CH4(g)+2O2(g)CO2(g)+2H2O(l) ΔH=+890.3 kJ·mol-1
C.CH4(g)+2O2(g)CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-890.3 kJ·mol-1
D.CH4(g)+2O2(g)CO2(g)+2H2O(g) ΔH=-890.3 kJ·mol-1
10.已知:①H2O(g)H2O(l) ΔH1=－Q1 kJ·mol-1
②CH3OH(g)CH3OH(l) ΔH2=－Q2 kJ·mol-1
③2CH3OH(g)+3O2(g)2CO2(g)+4H2O(g) ΔH3=－Q3 kJ·mol-1
Q1、Q2、Q3 均大于 0。若要使 32 g 液态甲醇完全燃烧,最后恢复到室温,放出的热量为(单位:kJ)( )。
A.Q1+Q2+Q3 B.0.5Q3－Q2+2Q1
C.0.5Q3+Q2－2Q1 D.0.5(Q1+Q2+Q3)
11.已知H2(g)、C2H4(g)和C2H5OH(l)的燃烧热分别是285.8 kJ·mol-1 、1 411.0 kJ·mol-1和1 366.8 kJ·mol-1,则由C2H4(g)和H2O(l)反应生成C2H5OH(l)的ΔH为( )。
A.－44.2 kJ·mol-1 B.+44.2 kJ·mol-1
C.－330 kJ·mol-1 D.+330 kJ·mol-1
12.SF6是一种优良的绝缘气体,分子结构中只存在S—F键。已知:1 mol S(s)转化为气态硫原子吸收能量280 kJ,断裂1 mol F—F键、S—F键需吸收的能量分别为160 kJ、330 kJ。则S(s)+3F2(g)══SF6(g)的反应热ΔH为( )。
A.－1 780 kJ·mol-1 B.－1 220 kJ·mol-1
C.+430 kJ·mol-1 D.+110 kJ·mol-1
13.在同温、同压下,下列三个反应放出的热量分别用a、b、c表示,则a、b、c的关系是( )。
①2H2(g)+O2(g)══2H2O(g) ΔH=－a kJ·mol-1
②2H2(g)+O2(g)══2H2O(l) ΔH=－b kJ·mol-1
③H2(g)+O2(g)══H2O(g) ΔH=－c kJ·mol-1
A.a>b,b=2c B.a=b=c C.a
14.(12分)煤燃烧的反应热可通过以下两个途径来利用:
a.利用煤在充足的空气中直接燃烧产生的反应热;
b.先使煤与水蒸气反应得到氢气和一氧化碳,然后使得到的氢气和一氧化碳在充足的空气中燃烧。
这两个过程的热化学方程式为:
a.①C(s)+O2(g)CO2(g) ΔH=E1
b.②C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g) ΔH=E2
③H2(g)+O2(g)H2O(g) ΔH=E3
④CO(g)+O2(g)CO2(g) ΔH=E4
试回答下列问题。
(1)与途径a相比,途径b有较多的优点,即 。
(2)上述四个热化学方程式中ΔH>0的反应有 。
(3)等质量的煤分别通过以上两个不同的途径产生的可利用的总能量关系正确的是 。
A.a比b多 B.a比b少
C.a与b在理论上相同 D.两者无法比较
(4)用一个等式表示E1、E2、E3、E4之间的关系为 。
15.(12分)某化学社团的同学通过实验测定中和反应的反应热。
(1)实验用品有:量热计、胶头滴管、玻璃搅拌器、0.5 mol·L-1盐酸、0.55 mol·L-1 NaOH溶液,实验还缺少的玻璃仪器是 。
(2)实验中能否用环形铜制搅拌器代替玻璃搅拌器 (填“能”或“否”),原因是 。
(3)他们记录的实验数据如下:
实验用品 溶液温度 反应热
t1 t2
a 50 mL 0.55 mol·L-1NaOH溶液 50 mL 0.5 mol·L-1 HCl溶液 20 ℃ 23.3 ℃ ΔH
b 50 mL 0.55 mol·L-1NaOH溶液 50 mL 0.5 mol·L-1 HCl溶液 20 ℃ 23.5 ℃
已知:Q=cm,反应后溶液的比热容c为4.18 J/(g·℃),各物质的密度均为1 g·cm-3。
①计算上表中ΔH= 。
②根据实验结果写出NaOH溶液与HCl溶液反应的热化学方程式: 。
(4)若用KOH代替NaOH,对测定结果 (填“有”或“无”)影响;若用醋酸代替HCl做实验,对测定结果 (填“有”或“无”)影响。
16.(12分)依据事实,写出下列反应的热化学方程式:
(1)适量的N2(g)和O2(g)完全反应,每生成23 g NO2(g)吸收16.95 kJ热量。
_______________________________________________________________________________。
(2)18 g C6H12O6(葡萄糖,s)与适量O2(g)反应,生成CO2(g)和液态水,放出280.4 kJ热量。______________________________________________________________________________。
(3)SiH4是一种无色气体,遇到空气能发生爆炸性自燃,生成SiO2(s)和液态水。已知室温下2 g SiH4自燃放出89.2 kJ热量。__________________________________________________________。
(4)如图是NO2(g)和CO(g)反应生成CO2(g)和NO(g)过程中焓的变化示意图。请写出NO2和CO反应的热化学方程式:____________________________________________________________。
17.(12分)断开1 mol AB(g)分子中的化学键使其分别生成气态A原子和气态B原子所吸收的能量称为A—B的键能。下表列出了一些化学键的键能(E)：
化学键 H—H Cl—Cl O===O C—Cl C—H O—H H—Cl
E/(kJ·mol－1) 436 247 x 330 413 463 431
请回答下列问题：
(1)如图表示某反应的能量变化关系，则此反应为____________(填“吸热”或“放热”)反应，其中ΔH＝______________(用含有a、b的关系式表示)。
(2)若图示中表示反应H2(g)＋O2(g)===H2O(g) ΔH＝－241.8 kJ·mol－1，则根据所给键能数据可得，b＝________ kJ·mol－1，x＝________。
(3)历史上曾用“地康法”制氯气，这一方法是用CuCl2作催化剂，在450 ℃时利用空气中的氧气与氯化氢反应制氯气。反应的化学方程式为____________________________。若忽略温度和压强对反应热的影响，根据题给有关数据及前面的计算结果，计算当反应中有1 mol电子转移时，反应的能量变化为______________。
参考答案及解析：
一、选择题
1.C 解析:热化学方程式需标注物质的聚集状态,A项错误;放热反应也可能在加热或点燃条件下进行,B项错误;D项ΔH的单位错误,应为kJ·mol-1。
2.C 解析:放热反应的发生可能需要条件,例如加热、点燃等,A项错误;化学键的断裂和形成过程中吸收的能量与放出的能量不同,才有化学反应的放热和吸热,B项错误;化学反应过程都伴随着能量的变化,C项正确;酸碱中和反应都是放热反应,D项错误。
3.D 解析:在化学反应中,发生物质变化的同时一定伴随着能量的变化,A项错误;ΔH>0的反应是吸热反应,ΔH<0的反应是放热反应,B项错误;ΔH与热化学方程式中各物质的化学计量数一一对应,C项错误;化学反应中生成物的总焓大于反应物的总焓时,反应为吸热反应,ΔH>0,D项正确。
4.C 解析:在25 ℃和101 kPa时,1 mol纯物质完全燃烧生成指定产物时所放出的热量是该物质的燃烧热。A项中CO(g)不是指定产物,指定产物是CO2(g);B项中HCl(g)不是指定产物;D项中CO(g)的物质的量是2 mol。因此只有C项正确。
5.C 解析:根据盖斯定律,①－②得:2CO(g)+2NO(g)N2(g)+2CO2(g),ΔH=－566 kJ·mol-1－(+180 kJ·mol-1)=－746 kJ·mol-1。
6.C 解析:化学变化的本质是旧化学键的断裂和新化学键的形成,化学变化中会产生新的物质并伴随能量变化,但物质状态不一定发生变化,如H2(g)+Cl2(g)2HCl(g),反应物和生成物均为气体。
7.C 解析:A为非氧化还原反应,B、C、D为氧化还原反应,其中C为吸热反应,B和D为放热反应。
8.B 解析:热化学方程式中化学计量数只表示物质的量,不表示粒子数,A项错误;由题意知2H2O(l)2H2(g)+O2(g) ΔH2=+571.6 kJ·mol-1,该反应ΔH>0,B项正确,C项错误;可逆反应是指相同条件下,正、逆反应同时进行的反应,氢气燃烧和水分解反应条件不同,不是可逆反应,D项错误。
9.C 解析:根据信息,1 mol甲烷完全燃烧放出的热量为 kJ=890.3 kJ,此反应是放热反应,即ΔH<0,CH4(g)+2O2(g)CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-890.3 kJ·mol-1,C项正确。
10.B 解析:根据③－2×②+4×①得出:2CH3OH(l)+3O2(g)2CO2(g)+4H2O(l) ΔH=ΔH3－2ΔH2+4ΔH1=(－Q3+2Q2－4Q1) kJ·mol-1,若32 g液态甲醇完全燃烧,放出热量为(0.5Q3－Q2+2Q1) kJ,B项正确。
11.A 解析:已知C2H4(g)和C2H5OH(l)的燃烧热分别是1 411.0 kJ·mol-1和1 366.8 kJ·mol-1,则有①C2H4(g)+3O2(g)2H2O(l)+2CO2(g) ΔH=－1 411.0 kJ·mol-1;②C2H5OH(l)+3O2(g)3H2O(l)+2CO2(g) ΔH=－1 366.8 kJ·mol-1;根据盖斯定律 ①－②可得:C2H4(g)+H2O(l)C2H5OH(l) ΔH=－44.2 kJ·mol-1,A项正确。
12.B
13.C 解析:三个反应虽均表示H2和O2的反应,但由于反应物的用量不同,生成物的聚集状态不同,三个反应的反应热各不相同。反应①和②分别表示2 mol H2(g)燃烧生成2 mol H2O(g)、H2O(l)放出的热量,由于同温、同压下,2 mol H2O(g)转变成2 mol H2O(l)时要放出热量,故a
14. 答案:(1)煤的利用率高;变成气体燃料后,使燃料充分燃烧
(2)② (3)C (4)E1=E2+E3+E4
解析:(2)题给四个反应中①③④为放热反应,ΔH<0;②为吸热反应,ΔH>0。
(3)根据盖斯定律,等质量的煤分别通过不同的途径产生的可利用的总能量在理论上相同。
(4)根据盖斯定律可知:E1=E2+E3+E4。
15. 答案:(1)量筒、温度计 (2)否 金属易导热,热量散失多,导致误差偏大
(3)①－56.8 kJ·mol-1 ②NaOH(aq)+HCl(aq)NaCl(aq)+H2O(l) ΔH=－56.8 kJ·mol-1
(4)无 有
解析:(1)中和反应反应热测定的关键是减少实验过程中的热量损失,需要的仪器除题目中的仪器外,还要用量筒量取液体体积,用温度计测量液体的温度。
(2)不可以,铜丝易导热,会增大热量散失。
(3)①由题意知:a中t2－t1=23.3 ℃－20 ℃=3.3 ℃。
b中t2－t1=23.5 ℃－20 ℃=3.5 ℃ 故=3.4 ℃。
由Q=cm=4.18 J/(g·℃)×100 g×3.4 ℃≈1.42 kJ,则ΔH=-=-=-56.8 kJ·mol-1。
②NaOH(aq)+HCl(aq)NaCl(aq)+H2O(l) ΔH=－56.8 kJ·mol-1。
(4)KOH、NaOH都是强碱,对结果无影响。而用CH3COOH代替HCl,由于CH3COOH为弱酸,电离需吸热,故对测定结果有影响。
16.答案:(1)N2(g)+2O2(g)══2NO2(g) ΔH=+67.8 kJ·mol-1
(2)C6H12O6(葡萄糖,s)+6O2(g)══6H2O(l)+6CO2(g) ΔH=－2 804 kJ·mol-1
(3)SiH4(g)+2O2(g)══SiO2(s)+2H2O(l) ΔH=－1 427.2 kJ·mol-1
(4)NO2(g)+CO(g)══CO2(g)+NO(g) ΔH=－234 kJ·mol-1
解析:根据各小题中给出的信息,按热化学方程式的书写要求和注意事项等进行书写。
17.答案：(1)放热 (a－b) kJ·mol－1 (2)926 496.4
(3)O2＋4HCl2Cl2＋2H2O 放出31.4 kJ能量
解析：(2)b表示H、O原子结合为1 mol气态水时的能量变化，其数值为463×2＝926；根据键能与焓变的关系可得，436＋x－926＝－241.8，则x＝496.4。
(3)根据题意可写出“地康法”制氯气的化学方程式：O2＋4HCl2Cl2＋2H2O。该反应的ΔH＝(496.4＋431×4－247×2－463×4) kJ·mol－1＝－125.6 kJ·mol－1，则转移1 mol电子时反应放出的能量为31.4 kJ。
